Sistal osilatorun iş prinsipi

Kristal osilatorun xülasəsi

Kristal osilator müəyyən bir azimut bucağına görə kvars kristalından kəsilmiş vafli, kvars kristal rezonatoru, kvars kristalı və ya kristal osilator kimi istinad edilir;Paketin içərisinə IC əlavə edilmiş kristal element kristal osilator adlanır.Onun məhsulları ümumiyyətlə metal qutularda, həm də şüşə qablarda, keramika və ya plastik qablarda qablaşdırılır.

Kristal osilatorun iş prinsipi

Kvars kristal osilatoru kvars kristalının pyezoelektrik effektindən hazırlanmış rezonans cihazıdır.Onun əsas tərkibi təqribən belədir: Müəyyən azimut diliminə uyğun olaraq kvars kristalından elektrod kimi iki müvafiq səthi gümüş təbəqə ilə örtülmüş, hər bir elektrod üzərində qaynaqlanmış qurğuşun məftil sancağa qoşulmuş, paketin qabığı ilə birləşdirilmişdir. kvars kristal rezonatoru, kvars kristalı və ya kristal, kristal vibrasiyası kimi istinad edilir.Onun məhsulları ümumiyyətlə metal qutularda, həm də şüşə qablarda, keramika və ya plastik qablarda qablaşdırılır.

Kvars kristalının iki elektroduna elektrik sahəsi tətbiq edilərsə, çip mexaniki deformasiyaya uğrayır.Əksinə, çipin hər iki tərəfinə mexaniki təzyiq tətbiq edilərsə, çipin müvafiq istiqamətində elektrik sahəsi yaranacaq.Bu fiziki hadisəyə piezoelektrik effekt deyilir.Əgər çipin iki qütbünə alternativ gərginliklər tətbiq edilərsə, çip mexaniki vibrasiya yaradacaq, bu da öz növbəsində alternativ elektrik sahələri yaradacaq.

Ümumiyyətlə, çipin mexaniki vibrasiyasının amplitudası və alternativ elektrik sahəsinin amplitudası çox kiçikdir, lakin tətbiq olunan alternativ gərginliyin tezliyi müəyyən bir dəyər olduqda, amplituda əhəmiyyətli dərəcədə artır, digər tezliklərdən çox daha böyükdür. , bu fenomen LC dövrəsinin rezonansına çox oxşar olan pyezoelektrik rezonans adlanır.Onun rezonans tezliyi kəsmə rejimi, həndəsə və çipin ölçüsü ilə bağlıdır.

Kristal titrəmədikdə, elektrostatik tutum C adlanan düz bir kondansatör kimi qəbul edilə bilər və ölçüsü çipin həndəsi ölçüsü və elektrodun sahəsi ilə əlaqədardır, ümumiyyətlə bir neçə dəri üsulu ilə onlarla dəri üsulu .Kristal salındıqda, mexaniki vibrasiyanın ətaləti L induktivliyinə ekvivalent olur. Ümumiyyətlə, L dəyərləri onlarla dərəcə ilə yüzlərlə dərəcə arasında dəyişir.Çipin elastikliyi çox kiçik, adətən yalnız 0,0002 ~ 0,1 pikoqram olan C tutumuna bərabər ola bilər.Vafli vibrasiya zamanı sürtünmə nəticəsində yaranan itki təxminən 100 ohm dəyəri olan R-ə bərabərdir.Çipin ekvivalent endüktansı çox böyük, C isə çox kiçik olduğundan, R də kiçikdir, ona görə də dövrənin keyfiyyət əmsalı Q çox böyükdür, 1000 ~ 10000-ə qədər. Bundan əlavə, çipin özünün rezonans tezliyi əsasən yalnız kəsmə rejimi, həndəsə və çipin ölçüsü ilə bağlıdır və dəqiq edilə bilər, buna görə də kvars rezonatorlarından ibarət osilator sxemi yüksək tezlikli sabitlik əldə edə bilər.

Kompüterlərin vaxt sxemi var və "saat" termini adətən bu cihazlara istinad etmək üçün istifadə edilsə də, onlar əslində adi mənada saat deyillər.Onları daha yaxşı taymer adlandırmaq olar.Kompüterin taymeri adətən kristalın özünün necə kəsilməsindən və onun nə qədər gərginliyə məruz qalmasından asılı olan tezlikdə gərginlik həddində salınan dəqiq işlənmiş kvars kristalıdır.Hər bir kvars kristalı ilə əlaqəli iki registr, sayğac və saxlama registri var.Kvars kristalının hər salınması sayğacı bir azaldır.Sayğac 0-a qədər azaldıqda, kəsmə yaranır və sayğac saxlama registrindən ilkin dəyəri yenidən yükləyir.Bu yanaşma saniyədə 60 fasilə yaratmaq üçün taymeri proqramlaşdırmağa imkan verir (və ya istənilən digər tezlikdə).Hər kəsintiyə saat işarəsi deyilir.

Elektrik baxımından, kristal osilator paralel bir kondansatör və bir rezistorun iki terminal şəbəkəsinə və ardıcıl bir kondansatörə ekvivalent ola bilər.Elektrik mühəndisliyində bu şəbəkə yüksək və aşağı tezliklərə bölünən iki rezonans nöqtəsinə malikdir.Aşağı tezlik ardıcıl rezonans, daha yüksək tezlik isə paralel rezonansdır.Kristalın özünün xüsusiyyətlərinə görə, iki tezlik arasındakı məsafə kifayət qədər yaxındır.Bu çox dar tezlik diapazonunda kristal osilator induktora ekvivalentdir, ona görə də kristal osilatorun iki ucu müvafiq kondansatörlərlə paralel bağlandıqca, paralel rezonans dövrəsi təşkil edəcəkdir.Bu paralel rezonans dövrə sinusoidal salınım dövrəsini yaratmaq üçün mənfi rəy dövrəsinə əlavə edilə bilər.İndüktansa ekvivalent olan kristal osilatorun tezlik diapazonu çox dar olduğundan, digər komponentlərin parametrləri çox fərqli olsa belə, bu osilatorun tezliyi çox dəyişməyəcəkdir.

Kristal osilator mühüm parametrə malikdir, yəni yük tutumunun dəyəridir, yük tutumunun dəyərinə bərabər paralel tutumu seçin, kristal osilatorun nominal rezonans tezliyini əldə edə bilər.Ümumi vibrasiya kristal salınım dövrəsi bir inverting gücləndiricinin əks uclarında kristallara qoşulmuşdur, iki tutumlu kristalların uclarını alır, müvafiq olaraq qəbuledicinin digər tərəfindəki hər bir tutum, ardıcıl dəyərdə iki kondansatörün tutumu bərabər olmalıdır. yük tutumuna diqqət yetirin, lütfən, ümumi IC sancaqlarının ekvivalent giriş tutumuna malik olduğuna diqqət yetirin, buna məhəl qoymamaq olmaz.Ümumiyyətlə, kristal osilatorun yük tutumu 15 və ya 12,5 dəridir.Komponent sancaqlarının ekvivalent giriş tutumu nəzərə alınarsa, iki 22 dəri kondansatorundan ibarət kristal osilatorun salınım dövrəsi daha yaxşı seçimdir.